Simulador de carga para banco de ensayos de cojinetes hidrodinámicos

CLAUDIO MERELLI; DANIEL O. BARILÁ; GUSTAVO G. VIGNOLO; LIDIA MARÍA QUINZANI

Santiago del Estero

Congreso; 5to. Congreso Argentino de Ingeniería Mecánica CAIM 2016; 2016

Loscojinetes hidrodinámicos son elementos que se utilizan para soportar rotores demáquinas que requieran una gran vida útil y se encuentren sometidos a altascargas e impactos. Son parte fundamental de un sinnúmero de equipos, de las másdiversas aplicaciones y potencias. La determinación analítica y numérica de losparámetros de flujo del lubricante entre el eje y el cojinete son herramientasesenciales a la hora de diseñar o estudiar la influencia de tales dispositivos.Sin embargo, las resoluciones analíticas son muy limitadas y los métodos desimulación deben validarse con resultados experimentales. Dada la dificultadpara encontrar datos de ensayos útiles para probar estas formulacionesfísico-matemáticas y, como parte de un proyecto integral de estudio decojinetes hidrodinámicos, se diseñó y construyó en una primera etapa un bancode ensayo con el fin de medir presión en la película fluida y temperatura delcojinete, como así también la posición del eje y todas las cargas que seencuentran presentes (Fuerza vertical, horizontal y torque). Concluida estaetapa y habiendo dotado al banco únicamente con la capacidad de aplicar cargasconstantes sobre el rotor, se dio comienzo a una nueva instancia de desarrollo,motivo del presente trabajo, para ampliar tales posibilidades.  Se presenta aquí el diseño de un sistema decarga hidráulico-mecánico-eléctrico con el propósito de simular las condicionesa la que se expone un cojinete en condiciones reales de uso: desbalanceo,cargas variables, cargas constantes, impactos, etc., con un control específicode cada una de ellas.  Se abordan lasvariantes de diseño evaluadas, los aspectos constructivos, elementosintervinientes, dimensionamiento y cálculo resistente. Asimismo, debido a laselevadas cargas y frecuencias de trabajo, se modeló el sistema de carga juntocon el banco de ensayo como un sistema elástico para predecir su funcionamientodinámico ante las diversas situaciones planteadas.